[發(fā)明專利]一種可溶性鉀鹽礦井筒溶腔充填修復(fù)的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310426525.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN103498695A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾波;王國(guó)棟;徐翔;張鄞;余波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省化工研究院;云南中寮礦業(yè)開發(fā)投資有限公司
• 主分類號(hào): E21F15/00
• 分類號(hào): E21F15/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種可溶性鉀鹽礦井筒溶腔充填修復(fù)的方法，特別涉及到地下埋藏可溶性固體鉀鹽礦旱采工藝，豎井施工建設(shè)中井筒壁后形成溶腔的充填修復(fù)技術(shù)，是一種井筒溶腔充填修復(fù)方法，屬于采礦技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，固體鉀鹽礦主要來自于鹽湖鹵水蒸發(fā)和地下開采。鉀鹽礦的地下開采多采用旱采，豎井施工過程中穿過了礦體，同時(shí)穿過了含水層，由于鉀鹽礦水溶性較強(qiáng)，地下水和上部頂板施工的水順著井壁下滲進(jìn)入礦體造成礦體中氯化鎂溶解而形成溶腔。如果溶腔不及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，豎井將出現(xiàn)偏移、下落等極度危險(xiǎn)的情況，給采礦生產(chǎn)帶來影響，存在極大安全隱患。

礦井井筒壁后溶腔是指地下埋藏可溶性固體鉀鹽礦采礦工程豎井混凝土施工建設(shè)中，可溶性固體鉀鹽礦與豎井之間由于鉀鹽礦被水溶解，在施工井筒壁后形成大面積的溶腔，無法采用混凝土修復(fù)。

目前國(guó)內(nèi)外可溶性固體鉀鹽礦的地下開采沒有成熟的技術(shù)。由于鉀鹽礦性質(zhì)特殊，用常規(guī)的混凝土進(jìn)行充填不但不能解決問題，結(jié)果適得其反，其原因在于混凝土是水硬性材料，在未完全凝固硬化時(shí)進(jìn)入溶腔和鉀鹽礦接觸，結(jié)果是混凝土中的水被鉀鹽礦吸出，鉀鹽礦繼續(xù)溶解，而混凝土則失去水分不能凝結(jié)，呈粉狀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)地下埋藏鉀鹽礦豎井施工建設(shè)過程中由于鉀鹽礦溶解而在井筒壁后形成大面積的溶腔，提供一種鉀鹽礦井筒溶腔充填修復(fù)的方法。該方法采用礦井施工產(chǎn)生的石鹽（氯化鈉）+氯化鎂母液+凝結(jié)劑的充填修復(fù)配方，按照一定比例攪拌混合成充填漿料，通過施工溜灰管管道用泵輸送到豎井井筒溶腔區(qū)，進(jìn)行充填硬化成型，充填料、礦體和豎井混凝土形成穩(wěn)固的凝結(jié)體，充填后防止了井筒下沉，滿足大型采礦設(shè)備運(yùn)輸和正常采礦生產(chǎn)的安全要求。

本發(fā)明溶性固體鉀鹽礦井筒溶腔充填修復(fù)的方法技術(shù)方案為：

采用礦井施工產(chǎn)生的石鹽+氯化鎂母液+凝結(jié)劑的充填劑，按照石鹽：氯化鎂母液：凝結(jié)劑的質(zhì)量比為50～75：20～40：5～10的比例攪拌混合成充填漿料，通過施工溜灰管管道用泵輸送到豎井井筒溶腔區(qū)，進(jìn)行充填硬化成型，凝結(jié)成型的時(shí)間為0.5～2小時(shí),充填后溶腔修復(fù)充填料抗壓強(qiáng)度為0.80～5.0Mpa，充填料和礦體及豎井混凝土之間形成穩(wěn)固的膠結(jié)體。

所述的石鹽是指旱采礦井施工建設(shè)產(chǎn)生的氯化鈉礦體，其中氯化鈉即NaCl含量大于90%，粒度為2～30㎜；

所述的氯化鎂母液為地下埋藏可溶性固體鉀鹽礦采礦工程建設(shè)排放的氯化鎂飽和母液，或者氯化鎂與氯化鉀或/和氯化鈉混合物的一種或多種組合兩相/三相平衡的飽和母液，其中氯化鎂濃度不低于24%；

所述的凝結(jié)劑為天然白云石礦煅燒后的氧化鈣鎂即MgO·CaO混合物或氧化鎂即MgO輕燒粉。

所述充填料和礦體及豎井混凝土之間形成了穩(wěn)固的膠結(jié)體，是指豎井井筒與礦體之間加入充填料并與豎井混凝土和鉀鹽礦礦體形成的膠結(jié)體。

所述的輸送至豎井井筒壁后溶腔，是將充填料漿用灌漿泵或加壓泵通過溜灰管輸送到溶腔區(qū)。

所述的混凝土是指常規(guī)的硅酸鹽水泥混凝土。

本發(fā)明公開了一種可溶性固體鉀鹽礦井筒溶腔充填修復(fù)的方法，是保證內(nèi)陸地區(qū)地下埋藏可溶性固體鉀鹽礦資源開發(fā)以及地下旱采采礦工程施工安全的工藝方法之一。

本發(fā)明由于“石鹽（NaCl）+氯化鎂母液+凝結(jié)劑”充填料漿具有一定的流動(dòng)性，將其注入井下與井筒和礦體都膠結(jié)在一起，防止鉀鹽礦繼續(xù)被水溶解，可以對(duì)井筒溶腔進(jìn)行很好的修復(fù)。由于充填料采用的石鹽是旱采礦井施工建設(shè)產(chǎn)生的氯化鈉礦體，氯化鎂母液為采礦工程建設(shè)排放的氯化鎂、氯化鈉和氯化鉀的三相飽和母液，這樣既做到了資源綜合利用，又解決了采礦安全問題，滿足大型采礦設(shè)備運(yùn)輸和正常采礦生產(chǎn)的安全要求。

本發(fā)明具有以下實(shí)際應(yīng)用效果：充分利用施工產(chǎn)生的石鹽，溶腔修復(fù)充填料與礦體和井筒緊密結(jié)合，修復(fù)充填料強(qiáng)度大于礦體自身要求，解決了井筒下沉等危險(xiǎn)問題，滿足了豎井施工要求，保證工程建設(shè)和礦山生產(chǎn)正常運(yùn)行。本技術(shù)較適用于解決地下埋藏可溶性固體鉀鹽礦旱采礦井混凝土施工形成溶腔影響采礦安全生產(chǎn)的問題，是目前可溶性固體鉀鹽礦礦井混凝土施工溶腔修復(fù)非常有效且最具推廣應(yīng)用價(jià)值的實(shí)用技術(shù)。

附圖說明

下面詳細(xì)結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明細(xì)和容易理解本發(fā)明上述或附加方面和優(yōu)點(diǎn)。所述的實(shí)施例，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

圖1為本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式